常 濤，姜鳳珍

(青島理工大學(xué) 管理工程學(xué)院，山東 青島 266525)

中國正處在高速發(fā)展期，大型復(fù)雜工程項目呈現(xiàn)出加速發(fā)展趨勢。從三峽大壩工程到京滬高速鐵路，從杭州灣跨海大橋到港珠澳大橋，這些工程項目規(guī)模龐大、技術(shù)和施工環(huán)境復(fù)雜、利益相關(guān)者眾多、所涉及的知識面廣泛[1]，在建設(shè)過程中往往產(chǎn)生眾多難題，任何一個參與方難以獨自承擔(dān)一個項目。此外，大型工程對經(jīng)濟政治影響深遠，政府部門作為業(yè)主組成部分希望加快建設(shè)工程的創(chuàng)新步伐以提高工程建設(shè)水平。因此，參與方之間采取合作方式實現(xiàn)資源整合進行創(chuàng)新已成為新形勢下的必然選擇。例如，蘭州至新疆鐵路線經(jīng)過環(huán)境復(fù)雜的戈壁深處，為保證項目的順利完成，施工方與設(shè)計方及多家高校通力合作進行技術(shù)創(chuàng)新，效果顯著，并帶來了良好的經(jīng)濟和社會效益。由此可知，合作創(chuàng)新現(xiàn)在越來越成為工程項目中一個不可忽視的環(huán)節(jié)。

目前，對工程項目合作創(chuàng)新的研究中，多集中于合作創(chuàng)新影響因素、作用機制等方面。曾磊等[2]運用解析結(jié)構(gòu)模型和層次分析法，對影響重大工程技術(shù)與管理協(xié)同創(chuàng)新的因素進行定量分析，并得出關(guān)鍵因素為多方協(xié)同創(chuàng)新；賀新聞等[3]從委托代理、戰(zhàn)略聯(lián)盟以及兩者的綜合等三方面探討了影響重大科技工程協(xié)同創(chuàng)新主體間關(guān)系的因素；郭強等[4]對影響異質(zhì)性的工程咨詢企業(yè)合作創(chuàng)新行為的諸多因素進行分析，并認為違約金并非越多越好，這與之前的研究相悖，同時為促進企業(yè)群體順利地開展合作給出具體建議；Xu等[5]構(gòu)建兩種不同規(guī)模的BA網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新成員演化博弈模型，探討從合作創(chuàng)新行為到網(wǎng)絡(luò)宏觀演化的涌現(xiàn)機制；朱建波等[6]研究重大工程DB模式總承包商和分包商的合作創(chuàng)新機制，并進一步考慮業(yè)主補貼介入情形；WU等[7]結(jié)合委托代理理論和博弈論，建立基于監(jiān)控信號的組織間合作創(chuàng)新激勵模型。這些研究都強調(diào)工程創(chuàng)新主體之間的合作性，然而，企業(yè)合作創(chuàng)新能否順利進行受到多種因素的共同作用，Narayanan[8]認為知識共享風(fēng)險是導(dǎo)致企業(yè)合作創(chuàng)新失敗的首要因素。知識作為創(chuàng)新中最重要的資源，多維且異質(zhì)的知識在流動和碰撞中會激發(fā)新知識的產(chǎn)生，提高企業(yè)競爭力[9]，但也會發(fā)生知識泄露，造成難以估量的損失。學(xué)者在運用博弈論研究企業(yè)間合作創(chuàng)新時鮮有關(guān)注知識共享行為存在的雙面效用以及已開展的合作能否順利進行。

相比一般工程項目，大型復(fù)雜工程項目由于其自身的復(fù)雜性，需要更多的知識資源和技術(shù)創(chuàng)新融入項目建設(shè)中。而工程項目的一次性和組織的臨時性等特點，利益相關(guān)方之間缺少長期的合作[10]，致使很多知識和技術(shù)不能及時有效地傳播和積累，不利于項目目標的實現(xiàn)，更限制了項目的創(chuàng)新能力。為此，應(yīng)捕捉合作的動態(tài)行為，從知識共享的角度闡明合作行為如何在工程項目中保持穩(wěn)定性，為其提供理論基礎(chǔ)?；谝陨峡紤]，文中用演化博弈的方法研究有限理性下總承包商與專業(yè)分包商合作策略演化問題，考慮知識溢出系數(shù)、知識吸收能力、利益分配比例、懲罰補償系數(shù)變動下對雙方選擇的影響，并通過分析結(jié)果對企業(yè)提出相關(guān)建議。

1 模型建立分析

1.1 基本假設(shè)和模型建立

文中在總承包模式下，考慮一個總承包商和多個專業(yè)分包商組成的二級管理系統(tǒng)。隨著工程項目施工規(guī)模和技術(shù)難度越來越高，在項目施工階段需要團隊之間的高度協(xié)作。然而現(xiàn)實中，總承包商以順利實現(xiàn)知識共享協(xié)作、完成項目整體目標為利益出發(fā)點，分包商以獲取創(chuàng)新知識提升自身競爭力為利益出發(fā)點，在長期的協(xié)作過程中容易導(dǎo)致知識的溢出效應(yīng)。為探討這一現(xiàn)象，文中構(gòu)建演化博弈模型分析有限理性條件下合作創(chuàng)新的演化機制，在演化過程中總承包商1主要擔(dān)負實現(xiàn)項目建設(shè)目標的責(zé)任，為專業(yè)分包商2提供資金與專家等資源支持，專業(yè)分包商通過與總承包商建立合作伙伴關(guān)系，融合吸收各方知識技術(shù)進行研發(fā)創(chuàng)新，進而提高建設(shè)質(zhì)量，加快建設(shè)進度。相關(guān)的研究假設(shè)如下：

假設(shè)總承包商選擇知識共享C的概率為x，選擇知識隱藏N的概率為1-x；專業(yè)分包商選擇知識共享C的概率為y，選擇知識隱藏N的概率為1-y。

3)ηi(0<ηi<1)表示知識外溢影響系數(shù)，μi(0<μi<1)表示成員的知識吸收率，成員i在知識投入、創(chuàng)造過程中獲得的溢出知識取決于本身的知識投入和合作伙伴的知識投入，成員i在知識溢出中獲益可表示為μie1e2(μie1e2>0)[11]。

4)在合作過程中，由于知識溢出還有可能使成員泄露本身企業(yè)的關(guān)鍵知識，進而損失核心競爭力，將知識溢出所造成的損失表示為ηiei(ηiei>0)。對于i而言，所泄露關(guān)鍵知識的溢出虧損ηiei是成員j的溢出收益μje1e2的一部分，即ηiei<μje1e2[10]為μje1e2已經(jīng)將ηiei包括在內(nèi)，所以在計算成員j的知識溢出收益時不重復(fù)計算，成員i亦如此。

由此，構(gòu)建工程項目總承包商和專業(yè)分包商的博弈支付矩陣如表1所示。

表1 總承包商與專業(yè)分包商合作創(chuàng)新博弈的支付矩陣

總承包商采取知識共享策略的期望收益為

y[(1-β)π+μ1e1e2-rπ]+m1+

(1)

總承包商采取知識隱藏策略的期望收益為

E1N=y(m1+η2e2-rπ)+(1-y)m1=

y(η2e2-rπ)+m1.

(2)

由式(1)和式(2)可得，總承包商混合策略的期望收益為

E1=xE1C+(1-x)E1N=

xy[(1-β)π+μ1e1e2-η2e2]+

(3)

分包商采取知識共享策略的期望收益為

(4)

分包商采取知識隱藏策略的期望收益為

E2N=x(m2+η1e1-rπ)+(1-x)m2.

(5)

由式(4)和式(5)可得，分包商混合策略的期望收益為

E2=yE2C+(1-y)E2N=

xy(βπ+μ2e1e2-η1e1)+

(6)

根據(jù)Malthusian方程，得到總承包商和分包商的復(fù)制動態(tài)方程分別為

(7)

(8)

根據(jù)上述復(fù)制動態(tài)方程和微分方程的穩(wěn)定性定理，當(dāng)βπ+μ2e1e2-η1e1>0且(1-β)π+μ1e1e2-η2e2>0時，得到結(jié)論如下：

系統(tǒng)演化的穩(wěn)定狀態(tài)點為O(0，0)和B(1，1)，則不穩(wěn)定點為A(0，1)和C(1，0)，D為鞍點。重大工程總承包商與專業(yè)分包商合作創(chuàng)新演化博弈系統(tǒng)的5個平衡點將平面S分為4個象限。

圖1 總承包商和專業(yè)分包商合作演化博弈的演化趨勢

進一步得到合作博弈的動態(tài)演化如圖2所示。

圖2 總承包商和專業(yè)分包商合作演化博弈的動態(tài)演化

根據(jù)圖2所示，當(dāng)總承包商和專業(yè)分包商選擇知識共享策略下的收益大于它選擇知識隱藏策略下的收益時，系統(tǒng)最終收斂到O(0, 0)或B(1, 1)。O和B雖都為博弈系統(tǒng)的ESS，然而系統(tǒng)最后收斂到O還是B決定于此系統(tǒng)的初始狀態(tài)。當(dāng)初始狀態(tài)落入圖2中的N區(qū)域(即四邊形ADCB)時，系統(tǒng)朝著B(1, 1)收斂，即雙方均選擇知識共享策略；當(dāng)初始狀態(tài)落入圖2中的M區(qū)域(即四邊形AOCD)時，系統(tǒng)朝著O(0, 0)收斂，即雙方均選擇知識隱藏。

1.2 演化穩(wěn)定策略的影響因素分析

根據(jù)以上分析可知，總承包商和專業(yè)分包商合作博弈的穩(wěn)定策略是(知識共享，知識共享)、(知識隱藏，知識隱藏)，對于最后演化為哪種策略，則取決于M，N的面積大小。所以，分析區(qū)域面積N的影響因素即可得到影響總承包商和專業(yè)分包商合作創(chuàng)新的因素。

區(qū)域N的面積為

(9)

通過分析，有以下結(jié)論:

結(jié)論1補償系數(shù)越大，促使成員減少道德風(fēng)險知識共享合作的概率越大。

證明對式(9)關(guān)于選擇知識隱藏行為的一方所要付出補償金rπ的補償系數(shù)r求一階偏導(dǎo)，可得

可知，隨著補償系數(shù)的增大，SN的面積相應(yīng)增加，此時，系統(tǒng)向(1, 1)演化的概率變大，也就是說，當(dāng)進行知識隱藏時所需支付的成本越高，就越傾向于選擇積極合作，即成員減少“搭便車”行為，更加主動地進行知識共享的概率越大。

結(jié)論2總承包商和分包商合作創(chuàng)新時，核心知識泄露越嚴重，其知識外溢系數(shù)便越高，企業(yè)選擇知識共享進行合作創(chuàng)新的意愿便會降低。

證明

進一步求二階偏導(dǎo)，可得

由此可知SN是ηi的嚴格單調(diào)減函數(shù)，而工程項目為了應(yīng)對復(fù)雜的工程技術(shù)難題本身就需要比一般項目更為關(guān)鍵的知識技術(shù)資源，隨著涉及自己核心能力部分的知識外溢增大，總承包商和專業(yè)分包商為了降低自己競爭能力的損失便會采取知識隱藏行為，區(qū)域N的面積減小，初始狀態(tài)落在區(qū)域N的可能性減小，從而系統(tǒng)向(0,0)演化的概率變大。

結(jié)論3總承包商和分包商擁有越強的知識吸收能力，知識共享合作進行合作創(chuàng)新的概率越大。

證明

可知，成員吸收轉(zhuǎn)化能力越強，SN面積越大，系統(tǒng)向(0, 0)演化的概率變大。當(dāng)總承包商和分包商自身技術(shù)過硬，有較強的學(xué)習(xí)能力，創(chuàng)新經(jīng)驗豐富，那么它能夠很快吸收別人的知識資源并為自己所用，在合作中可以有效地進行知識交換，因此,他們會更熱衷于和伙伴進行知識共享，以此來提高自己的未來收益。

結(jié)論4合作創(chuàng)新收益的分配比例對總承包商和分包商合作概率的影響并非是嚴格單調(diào)的，二者可以約定一個最優(yōu)的分配比例使得其知識共享的概率最大。

(10)

顯然，β對二者合作概率的影響是非單調(diào)的，進一步再求二階偏導(dǎo)

因此，SN是β的上凸函數(shù)，有極大值，即當(dāng)β等于極大值時，總承包商和專業(yè)分包商知識共享的可能性最大。

2 數(shù)值模擬與分析

為了深入揭示初始狀態(tài)對參與方合作創(chuàng)新穩(wěn)定性的影響，期望為雙方進行合作創(chuàng)新時均向知識共享行為發(fā)展提供一定的參鑒意義，利用MatlabR2018對每個參數(shù)賦值，模擬動態(tài)演化過程。雖然參數(shù)分配具有一定的隨機性，但并不影響仿真結(jié)果。

根據(jù)前面的理論推導(dǎo)，系統(tǒng)有兩個演化穩(wěn)定狀態(tài)：(0, 0)和(1, 1)，決定鞍點位置的因素會影響博弈雙方的策略選擇。期望總承包商與專業(yè)分包商合作行為都向(知識共享，知識共享)方向演化，以此提高工程建設(shè)的績效，因此,對雙方選擇初始行為的比例以及相關(guān)參數(shù)的變化作系統(tǒng)演化的分析探討，這里除了分析參數(shù)對象之外，其他相關(guān)參數(shù)取值設(shè)定為：μ1=0.3，μ2=0.2，a1=0.6,a2=0.4,π=20,r=0.2,e1=7,e2=5,η1=0.5，η2=0.2,β=0.4,θ1=10,θ2=5,x=0.6,y=0.4。

仿真圖中，橫軸表示時間，并設(shè)定初始時間為0，結(jié)束時間為10；縱軸表示總承包商和專業(yè)分包商選擇知識共享策略的比例，即兩類企業(yè)選擇主動知識共享策略意愿的大小。鑒于在項目建造過程中總承包商起主導(dǎo)作用，所以將設(shè)它的成本和所能分配獲得的收益均高于專業(yè)分包商。

2.1 選擇初始行為的比例對系統(tǒng)演化結(jié)果的影響

總承包商和專業(yè)分包商選擇知識共享的初始行為比例用x,y表示。通過圖3可得出，系統(tǒng)的收斂速度與雙方選擇初始行為比例相關(guān)，并且越接近均衡點其收斂速度增加得越明顯，這表明初始行為的比例對雙方能否向都選擇“知識共享”行為出發(fā)至關(guān)重要，因此，項目前期的合作狀態(tài)很重要。相對分包商來說總承包商是領(lǐng)導(dǎo)地位，若分包商積極行為并不高，即y=0.2時，基于各“知識共享”策略初始概率，總承包商選擇“知識共享”策略的概率最終會收斂于0，而且收斂速度隨初始概率的增大而減慢。當(dāng)分包商選擇“知識共享”策略意愿較為強烈時，即y=0.8，即便總承包商選擇合作的初始概率不高也會受其影響而最終收斂于1，且收斂速度隨初始概率的增大而加快，總承包商最終采取知識共享是其演化穩(wěn)定均衡策略。同時可以看到，在工程建設(shè)過程中只要專業(yè)分包商初始合作的概率不低于0.5，總承包商與專業(yè)分包商在反復(fù)博弈的過程中，終會愿意采取合作行為，使得二者內(nèi)耗減少，產(chǎn)生的價值增加。

圖3 選擇策略的初始比例對演化結(jié)果的影響

2.2 補償機制的作用

圖4 補償系數(shù)變化對演化結(jié)果的影響

2.3 收入分配的作用

將收益分配系數(shù)β從0.1逐漸改至0.5，分析其對網(wǎng)絡(luò)演化的影響。從圖5可以看出，當(dāng)β為0.1時，網(wǎng)絡(luò)最終會解體，而當(dāng)β為0.2、0.3、0.4或0.5時，網(wǎng)絡(luò)可以實現(xiàn)持續(xù)穩(wěn)定地協(xié)同創(chuàng)新。但值得注意的是，β為0.5時，網(wǎng)絡(luò)向1收斂變緩慢，并有向0收斂的趨向。合作收益的分配對網(wǎng)絡(luò)演化的影響是非線性的，合作成員采取知識共享的概率跟隨其不斷增大，在逐漸增加到最大值時又降低，這說明存在一個最優(yōu)的利益分配系數(shù)使得二者合作概率最大，與之前分析結(jié)果一致。在合作中總承包商與分包商的實力大不相同，分包商相較處于弱勢，較弱的成員為了建立長期、穩(wěn)定的合作關(guān)系，會放棄一些經(jīng)濟利益，因此，分包商所分配收益要相對較低，這也與現(xiàn)實中合作關(guān)系相吻合。

圖5 收入分配對演化結(jié)果的影響

2.4 知識溢出的作用

知識溢出系數(shù)是衡量合作雙方進行知識共享的一項重要指標。知識能否合理溢出、主動溢出對合作雙方構(gòu)建良好合作局面、達成合作共識具有重要的現(xiàn)實意義[12-13]。從圖6可以看出，知識外溢系數(shù)不斷變大，系統(tǒng)向知識共享狀態(tài)下的演化逐漸變緩慢，體現(xiàn)了隨著知識共享行為概率的增加，合作成員會出現(xiàn)道德風(fēng)險，這極有可能致使雙方合作終止。從持續(xù)合作的長期性看，創(chuàng)新成果知識溢出對項目合作有利[14]，但是如何掌握其平衡作用至關(guān)重要，否則企業(yè)本身的核心競爭性的知識資源大量外溢不利于雙方合作，因此，要保障雙方長久合作收益和項目整體價值的增加必須有一定的監(jiān)管措施，才能更好地讓激勵行為轉(zhuǎn)化為雙方合作行為。

圖6 各博弈方知識溢出系數(shù)對演化結(jié)果的影響

2.5 知識吸收能力的作用

假如外部知識溢出是為經(jīng)濟主體提供潛在的技術(shù)機會，吸收能力則是企業(yè)對外部知識環(huán)境的實際利用程度[15]，而知識接受方的吸收能力影響著合作效益及知識的溢出效果，從圖7可以清晰看到隨著知識吸收能力的不斷提高，系統(tǒng)向知識共享演化的速度越快。對于合作中通過外部性進行擴散的知識技術(shù)溢出，總承包商和分包商獲取資源并能夠有效學(xué)習(xí)和轉(zhuǎn)化應(yīng)用，企業(yè)增強了知識利用能力，相應(yīng)地其知識轉(zhuǎn)化效益也會隨之增加，這是因為當(dāng)知識利用率增大，一方從合作伙伴創(chuàng)新成果獲得的得益會越多，繼而企業(yè)合作創(chuàng)新投入大幅降低。

圖7 各博弈方的知識吸收能力對演化結(jié)果的影響

3 結(jié)束語

文中運用演化博弈理論，分析了大型工程項目總承包商與分包商合作創(chuàng)新問題，以及影響雙方知識共享的4種因素對行為的演化。同時，文中對(知識共享，知識共享)(知識隱藏、知識隱藏)策略共存的情形進一步分析了參數(shù)變化對系統(tǒng)演化穩(wěn)定結(jié)果的影響，并進行數(shù)值模擬，研究結(jié)果表明:對實施知識隱藏一方采取的補償懲罰、知識吸收率這些因素數(shù)值的增加都會有利于博弈雙方向合作的方向演化；而高水平的外溢會使企業(yè)損失研究知識甚至涉及核心競爭力的關(guān)鍵知識資源，并帶來較小的凈預(yù)期收益；存在一個最優(yōu)的利益分配系數(shù)使得雙方向合作演化的概率最大，雙方在談判超額利益分配系數(shù)時，應(yīng)注意合理分配。

文中也存在一些局限性。在一個簡單的背景下對總承包商和專業(yè)分包商二級管理網(wǎng)絡(luò)進行了分析，在現(xiàn)實中，工程建設(shè)涉及的行業(yè)早已跨越傳統(tǒng)建筑行業(yè)，例如設(shè)備制造、科研、節(jié)能、環(huán)保和金融等，越來越多企業(yè)選擇參與合作創(chuàng)新，由多個跨行業(yè)企業(yè)組成的合作網(wǎng)絡(luò)很常見，在未來的工作中，希望在更普通的背景下探討知識創(chuàng)新與合作穩(wěn)定性之間的關(guān)系。同時，在未來的研究中，也希望通過實證研究進一步檢驗關(guān)聯(lián)企業(yè)不同知識流動與創(chuàng)新合作的關(guān)系。